玻璃幕墙结构设计若干问题的探讨

随着建筑工艺和结构技术的不断发展，为了取得更好的建筑视觉效果，很多设计者采用了玻璃幕墙结构设计。这种独特的结构方式呈现出了多元化的艺术表现力，同时，还具备实际的使用效果，所以，它被广泛应用于建筑工程中。     

基于智能机器人视觉清理系统研究

针对铸造类零件人工清理效率低、劳动强度大、成本高等问题,论文提出一种基于机器视觉的智能机器人清理系统。设计了由CCD摄像机、图像采集卡、输入输出单元、控制装置构成的机器人硬件系统,搭建了图像采集、处理分析、学习识别软件系统。通过对金属型铸造的盖板、导体类零件浇口、冒口等清理部位机械化自动化清理工作的多次实验验证,零件残留小于1mm,清理准确率达到97.6%,该系统所有指标达到设计要求,满足了工厂对于零部件毛刺智能化清理的要求。     

水下船体清刷机器人运动分析及仿真

本文分析了水下船体清刷机器人的运动,建立了机器人运动学方程,根据所设计的伺服控制系统对机器人系统进行了运动仿真.结果表明,所设计的机器人系统鲁棒性好,满足设计要求.     

具有壁面自适应能力的磁吸附爬壁机器人设计

为解决爬壁机器人在船舶货舱清洗过程中多壁面过渡的问题,该文设计了一种具有壁面自适应能力的磁吸附爬壁机器人,其包括磁吸附机构、自适应清洗机构和行走机构。该文首先通过建立机器人壁面过渡时的力学模型,得到机器人磁吸附力的分布特点,并据此设计出一种弧形磁吸附机构。然后利用 ANSYS Maxwell 3D 软件对该机构磁吸附力的分布进行优化,以满足壁面过渡的需要;此外,还在机器人前端设计了一种自适应清洗机构,通过对该机构的结构原理进行分析和实验,验证了清洗机构也具有壁面过渡能力。最后通过模拟船舶货舱壁面的实际特点,对机器人样机进行壁面过渡综合实验,完成了机器人舱底过渡行走实验和舱顶过渡行走实验,验证了该机器人的壁面自适应和舱内行走的能力。     

关节式带电清扫机器人的绝缘性及安全性设计

关节式带电清扫机器人（简称“HVCR II”）是一种遥操作机器人,用于330kV变电所高压设备外绝缘瓷瓶的带电清扫．本文介绍了其在绝缘性和安全性设计上的一些研究工作,包括绝缘结构设计、绝缘操作方式、控制系统以及泄漏电流实时监测及报警系统的设计．工频耐压试验和模拟带电清扫试验表明,关节式带电清扫机器人有良好的绝缘性能,并具备了明朗的应用前景．     

通风管道智能清污机器人MDCR-Ⅰ的研制与开发

介绍了通风管道清污机器人MDCR-I的系统功能、机械结构设计和控制系统设计．MDCR-I以计算机遥操作的移动机器人为运动载体，通过携带不同的工具头，可以对通风管道进行探测、清扫、吸尘、消毒喷雾等．     

基于ARM的清洁机器人定位控制系统设计

提出了一种基于ARM的清洁机器人定位控制系统设计方案,采用STM32F103RBT6作为核心处理器,给出了完整硬件设计方案及软件设计框架。实验结果表明,该方案完成了清洁机器人定位功能,完全达到了预期设计要求。     

基于模糊距离和DS证据融合的清洁机器人定位设计

针对现有清洁机器人定位算法具有的定位精度不高且难以保证在线定位的实时性问题,设计了一种基于模糊距离和DS(DEMPSTER-SHAFER)证据融合的清洁机器人自定位算法;首先,对清洁机器人的总体结构进行了建模和分析,并对其进行硬件设计,为了实现清洁机器人的实时精确定位,采用DS证据数据融合方法对多传感器采集的数据进行有效数据融合,为了进一步提高其精确性,引入了模糊距离,定义当前传感器采集数据与理想结果之间的距离,根据距模糊距离的大小自适应地调大或减少传感器采集数据分配信度的权重,将加权信度作为新的信度进行融合得到最终的融合结果;在不同的场地中进行实际试验,对文中设计的清洁机器人进行实际定位,实验结果表明文中方法能有效地进行定位,较经典的DS证据融合和其它方法具有较高的定位精度,且具有较小的时间复杂度和空间复杂度,具有较大的优越性。     

Development of the curtain wall installation robot: Performance and efficiency tests at a construction site

The development of automation in construction has been restricted by the variety of construction materials used, variable circumstances, and difficulties in the quantitative management of the construction process. Curtain wall, however, can be considered a relatively standard material compared to other construction materials. In this study, we analyze the current process of curtain wall installation and investigate the potential of an automated system combining a commercial excavator and a 3-DOF manipulator. This automated system has the adaptations necessary to work with any type of commercialized excavator. Therefore, workers need to transfer only the 3-DOF manipulator portion of the system when they move to other construction sites. This paper investigates experimental trials involving the proposed system at construction sites to determine its performance, working time, and efficiency. Results from this study were analyzed and further research options outlined.     

油罐检测爬壁机器人结构与控制系统设计

研究智能爬壁机器人检测技术及其系统 ,提出了机器人在大型垂直罐壁移动作业的路径规划方法 ,并分析了抗倾覆机构的作用 ,设计给出了机器人总体结构和控制系统 .系统以磁吸附爬壁机器人为运动载体 ,采用非接触式无损检测技术 ,并配备多种传感器 ,具备较高的智能化水平 .现场实验表明 ,该系统自动化程度高、运动稳定可靠、定位精度高 ,大幅度提高了检测效率 .     

仿盲人摸巷机理的机器人导航方法分析

根据“盲人摸巷”及昆虫“用须探物”的启发,结合物体接触后能产生力的特性,提出基于接触交互信息的机器人导航方法,移动机器人与环境的接触力感觉来自移动机器人的触须,该触须可以是2个多自由度机械臂,其末端装有多维力传感器,或由弹性材料特制而成,达到完成探测、自我定位及局部路径规划任务的目标,是应用图像、光、电磁、声等原理的现有导航方法的很好补充。     

连续电驱动四足机器人腿部机构设计与分析

提出了一种四足机器人腿部的连续电驱动（即电机整周转动驱动腿部实现摆转跨步动作）方案,设计了一种具有由切比雪夫机构、五杆机构组成的2自由度双曲柄复合连杆机构的机器人腿部结构．分析了动物的足端轨迹特性,采用轨迹圆滑、无突变、导数连续的椭圆曲线规划了机器人足端运动轨迹．以规划的足端轨迹再现为优化目标,采用遗传算法与fmincon函数内点法计算得到了腿部机构杆长的最佳尺寸．在此基础上,建立了机器人仿真模型,通过Adams仿真分析了机器人腿部机构的足端运动特性,并研制了腿部结构性能测试平台．完成了单腿足端运动轨迹跟踪实验,验证了腿部结构设计方案的可行性．     

多模块蛇形管道打磨机器人的设计与分析

设计了一种由多个模块构成的蛇形管道打磨机器人,各个模块之间可以快速拆装,其中驱动模块为机器人在管道中前行提供动力牵引.该机器人可以主动适应内径为250 mm～450 mm的直管道、弯管道及其组合管道,可以在管道内部实现以打磨作业为主的作业功能.同时,提出了适用于蛇形管道打磨机器人自身过弯管的速度模型,通过对机器人的力学分析得出各个模块之间相互作用力的计算方法及影响机器人在管道内部转体运动发生的因素.在ADAMS软件中进行了虚拟样机仿真验证,初步验证了蛇形管道打磨机器人的通过性并得出机器人在管道内部前行的最佳匹配.最后,搭建了实验平台,制作了机器人真实样机,验证了机器人对内径为250 mm～450 mm管道的适应性、通过性及作业效果.     

串并联板材安装机器人结构设计与实现

针对干挂工艺下大尺寸、大质量板材的安装存在自动化程度低、事故发生率高等问题,研制开发了新型的串并联板材安装机器人样机系统.在分析板材安装工艺流程的基础上,确定了机器人总体设计方案,并对机械系统进行了详细的结构设计.根据板材安装的环境特点,提出了基于倾角和激光测距传感信息反馈以及结构光条视觉定位的机器人位姿检测方法.建立...     

Motion Control of Rigid Robot Manipulators via First and Second Order Sliding Modes

A motion control strategy for rigid robot manipulators based on sliding mode control techniques and the compensated inverse dynamics method is presented in this paper. The motivation for using sliding mode mainly relies on its appreciable features, such as simplicity and robustness versus matched uncertainties and disturbances. Furthermore the proposed approach avoids the estimation of the time-varying inertia matrix. As a preliminary step a first order sliding mode control law is presented. Then a second order strategy is discussed. In both cases the problem of chattering, typical of sliding mode control, is suitably circumvented. Simulations results demonstrates the good tracking properties of the proposed control strategy.     

基于变胞机构的移动机器人构型设计研究综述

基于传统机构设计的移动机器人,由于机构运动关系相对固定、配置形式单一,难以在复杂地形中快速通行。变胞机构是一种全新的机构组合形式,在瞬时能使某些构件发生合并和分离,使机构有效构件数或自由度数发生变化,具有较强的环境适应性。变胞机构设计的移动机器人可以将速度、灵活性和稳定性集于一体,实现移动机器人在复杂环境中的快速移动。本文针对变胞机构及其移动机器人的构型设计、运动原理、驱动方式及空间配置进行了综述,归纳了现有基于变胞机构的移动机器人所面临的关键问题和技术进展,并对变胞机器人的未来发展方向进行了展望,为变胞移动机器人的发展提供参考。     

基于全向轮的机器人移动机构运动分析与控制设计

为了实现在有限空间内对机器人进行实时移动控制的目的,提出了一种结合差速控制和正交全向控制的设计方法。以老人服务机器人为平台,通过研究具有4组正交全向轮移动机构的运动特性,以ARM7微控制器为核心,结合速度传感器,实现了对机器人的移动控制。实验表明,该控制方法具有很好的实时性和精确度。在实际应用中,满足了老人服务机器人运动的实时性和高精度的要求。     

壁面吊挂清洗机器人真空吸附力和牵引力设计研究

给出了机器人在壁面上吸附与移动的条件,探讨了制约机器人提升率的几何和物理因素,给出了几种提高提升率的具体方法.依据吸附与移动的条件及提升率指标的要求,给出了真空吸附力和牵引力的设计方法.     

蒸汽发生器检测机器人运动分析与控制实现

在核电站蒸汽发生器复杂环境下,为准确控制机器人完成管板检测任务,提出了一种基于STM8处理器的爬壁机器人运动控制方法;针对机器人两个不同轴线驱动轮的结构特点,运用运动学理论建立了机器人运动方程,分析了机器人的运动特性;设计了爬壁机器人硬件控制电路,为提高机器人的控制精度,采用了位置环,速度环和电流环三环PID软件控制策略;最后,对此控制方法进行了相关实验验证;实验结果表明,爬壁机器人控制电路设计合理可靠,三环PID算法实现了较好的运动效果,满足设计要求.     

缆索检测机器人安全回收机构设计与分析

针对斜拉桥缆索检测专用机器人的安全回收要求,提出了一种基于反电动势理论的安全节能回收方 法．应用曲柄滑块机构驱动气缸设计了气体阻尼装置,以消耗机器人下降过程中因重力作用产生的多余动能．建 立了机构数学模型,并对下降速度进行了仿真．进行了实验室及长江某斜拉桥现场试验．试验结果表明机器人能 够携带3.5 kg 重物,沿直径为65.205 mm、倾角为30± . 90± 的缆索自动平稳匀速下滑,实现了电路系统出现故 障时机器人的安全快速回收．